CN106912056B - 一种230MHz微基站及其组网方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种230MHz微基站及其组网方法,其中,该微基站包括:RF芯片、中频处理电路和基带芯片;RF芯片用于将230MHz信号搬移到中频段,生成中频信号并将中频信号发送至中频处理电路;中频处理电路用于对中频信号进行采样,将采样后的中频信号转换为基带信号,并将基带信号发送至基带芯片;基带芯片用于对基带信号进行调制解调处理。该230MHz微基站通过加入中频处理电路,实现在230MHz频段下传统RF芯片与基带芯片的衔接工作,实现了230MHz微基站的设计,使得该230MHz微基站适用于电力业务。
Description
技术领域
本发明涉及无线微基站技术领域,特别涉及一种230MHz微基站及其组网方法。
背景技术
目前移动通信经历了2G、3G、4G的发展历程,诞生了宏基站与微基站的建设方案。这些方案都是基于公网频段的,面向的使用对象是人,其主要的特点是移动性与通话特性。而电力专用授权频段在230MHz,是非连续的,并没有专用的微基站去解决这一问题。
目前,典型的公网微基站针对的是连续频段,通过通用的RF(Radio Frequency,无线射频)芯片与基带芯片就可以完成基站的设计。通过RF芯片进行简单的降频处理,就可以适用于1.8G、900MHz等移动通信使用的频段。移动通信制式适用于全球用户,其成熟性与适用性程度很高,可以采用GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务技术)、FDD(Frequency Division Duplexing,频分双工)、TD_LTE(Time Division Long TermEvolution,分时长期演进)等电信通信制式。
公网基站***,无论是基于1.8GHz还是900MHz,通过通用的RF芯片与基带芯片,就可以完成传统公网基站的设计。RF芯片负责把高频信号转化为基带信号,基带芯片负责对基带信号进行调制解调等信号处理后,完成数据的提取工作。
230MHz频段目前主要被能源、军队、气象、地震、水利、地矿、轻工、建设等行业使用;频点离散,电力能源行业拥有40个授权频点,是授权频点最多的行业。公网上的RF芯片与基带芯片无法完成离散频段的处理工作,其采用的通信组网方式无法继承公网的组网方式,而需要根据频段的特点与电力业务的特性,而采取不同的组网策略。
230MHz无线通信***占用不连续的频谱带宽,其示意图如图1所示。每个25kHz是一个频点,传统的基带芯片无法应对这种频谱设计,无法对频段进行划分,无法完成每个频点之间的隔离保护。
同时,在组网方面,对于FDD、TD_LTE等组网方式,其协议栈过于庞大,对于处理器的资源消耗过大,与230MHz频谱资源的分配不匹配。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种230MHz微基站及其组网方法,从而克服现有230MHz无线通信***不能有效组网的技术问题。
本发明实施例提供的一种230MHz微基站,包括:RF芯片、中频处理电路和基带芯片;所述RF芯片用于将230MHz信号搬移到中频段,生成中频信号并将所述中频信号发送至中频处理电路;所述中频处理电路用于对所述中频信号进行采样,将采样后的中频信号转换为基带信号,并将所述基带信号发送至基带芯片;所述基带芯片用于对所述基带信号进行调制解调处理。
在一种可能的实现方式中,所述中频处理电路包括:一级处理电路、二级处理电路和三级处理电路;所述一级处理电路包括三个相互独立的第一数字控制振荡器,且三个第一数字控制振荡器用于对带宽进行分段处理,并降低采样率;所述二级处理电路包括多个相互独立的第二数字控制振荡器,每个第二数字控制振荡器用于接收相对应的第一数字控制振荡器发送的中频信号,并将所述中频信号搬移至零频率;所述三级处理电路包括积分梳状滤波器和多个相互独立的低通滤波器,且所述低通滤波器与所述第二数字控制振荡器一一对应,用于处理相对应的中频信号。
在一种可能的实现方式中,所述第一数字控制振荡器还包括半带滤波器。
在一种可能的实现方式中,所述第二数字控制振荡器的数量为40。
基于同样的发明构思,本发明实施例还提供一种基于如上所述的230MHz微基站的组网方法,包括:将230MHz信号搬移到中频段,并将所述230MHz转换为中频信号;对所述中频信号进行采样,并分别将采样后的不同子带的中频信号搬移至零频率,确定初始基带信号;对所述初始基带信号进行滤波处理,确定最终的基带信号。
在一种可能的实现方式中,所述分别将采样后的不同子带的中频信号搬移至零频率,包括:分别将采样后的40个不同子带的中频信号搬移至零频率。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:通过其中一个子带所对应的频点发送***广播帧,通过其他子带对应的频点发送数据帧;所述***广播帧包括微基站***拥有的频点资源、正在使用的频点数、每个频点携带的终端数量、可使用的信道竞争方式中的一项或多项。
本发明实施例提供的一种230MHz微基站及其组网方法,通过加入中频处理电路,实现在230MHz频段下传统RF芯片与基带芯片的衔接工作,实现了230MHz微基站的设计。结合230MHz的频段特性,设计三级处理的中频处理电路,将离散的中频信号搬移至基带进行处理,从而实现中频信号与基带信号的转换,使得该230MHz微基站适用于电力业务。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为现有技术中230MHz的频谱示意图;
图2为本发明实施例中230MHz微基站的结构图;
图3为本发明实施例中中频处理电路的结构图;
图4为本发明实施例中230MHz微基站的组网方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外,为了更好的说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
根据本发明实施例,提供了一种230MHz微基站,参见图2所示,包括:RF芯片10、中频处理电路20和基带芯片30。
其中,RF芯片10用于将230MHz信号搬移到中频段,生成中频信号并将中频信号发送至中频处理电路20。中频处理电路20用于对中频信号进行采样,将采样后的中频信号转换为基带信号,并将基带信号发送至基带芯片30;基带芯片30用于对基带信号进行调制解调处理。
本发明实施例提供的一种230MHz微基站,通过加入中频处理电路,实现在230MHz频段下传统RF芯片与基带芯片的衔接工作,实现了230MHz微基站的设计。
本发明另一实施例提供了一种230MHz微基站,包括图2所示的结构,其实现原理和有益效果参考图2所示的实施例。此外,本发明实施例中,中频处理电路20处理来自RF芯片的I/Q数据,该I/Q数据即为中频信号。参见图3所示,中频处理电路20包括:一级处理电路201、二级处理电路202和三级处理电路203。
其中,一级处理电路201包括三个相互独立的第一数字控制振荡器NCO(Numerically Controlled Oscillator),且三个第一数字控制振荡器用于对带宽进行分段处理,并降低采样率。具体的,参见图1所示,由于230MHz的频谱主要分布于三个区域,故本发明实施例中采用三个第一数字控制振荡器NCO将12M的带宽平均分割,分别处理不同区域的信号。
同时,可选的,第一数字控制振荡器还包括半带滤波器,通过半带滤波器降低数据的采样率。例如,可以使用采样时钟为12.8M的AD(Analog-to-Digital)转换器对中频信号进行采样,之后经过半带滤波器后将采样率降低为6.4M。
二级处理电路202包括多个相互独立的第二数字控制振荡器NCO,每个第二数字控制振荡器用于接收相对应的第一数字控制振荡器发送的中频信号,并将中频信号搬移至零频率。本发明实施例中,由于一个第一数字控制振荡器图1所示频谱中的三分之一区域,在该区域内分布有几个频点,则为该第一数字控制振荡器分布几个相对应的第二数字控制振荡器;即根据第一数字控制振荡器处理的频点数分配相对应的第二数字控制振荡器。
具体的,由于230MHz频段中电力能源行业拥有40个授权频点,故本发明实施例中将第二数字控制振荡器的数量设置为40,即每个第二数字控制振荡器单独处理一个子带对应的数据,即将该子带的中频信号搬移到基带进行处理,40路的子带数据在基带处理前均需单独处理;每个子带都是一个单独的OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用技术)***,由10个频率间隔为2KHz的子载波组成。
三级处理电路包括积分梳状滤波器CIC50和多个相互独立的低通滤波器LPF,且低通滤波器与第二数字控制振荡器一一对应,用于处理相对应的中频信号。本发明实施例中,该积分梳状滤波器(CIC,Cascade Integrator Comb)用于再次降低采样率。采用积分梳状滤波器可以减少滤波运算中的运算次数,有利于快速运算,提高处理效率。之后低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)对每个子带的中频信号进行滤波处理,从而确定基带芯片所需的基带信号。
本发明实施例提供的中频处理电路分为三级处理,其工作过程具体如下:RF芯片将230M信号搬移到中频段,之后第一处理电路使用采样时钟为12.8MHz的AD对中频信号进行采样;同时,利用三个独立的NCO将12M带宽平均分割,经过半带滤波器后将采样率降低为6.4MHz。第二级的二级处理电路中,工作在6.4MHz的40个NCO负责将40个单独的子带分别搬移到零频率;而后经过一级CIC50的下采样滤波器将采样率降低到128KHz,工作在128HzK的40个低通滤波器分别处理40个子带的数据。
本发明实施例提供的一种230MHz微基站,通过加入中频处理电路,实现在230MHz频段下传统RF芯片与基带芯片的衔接工作,实现了230MHz微基站的设计。结合230MHz的频段特性,设计三级处理的中频处理电路,将离散的中频信号搬移至基带进行处理,从而实现中频信号与基带信号的转换,使得该230MHz微基站适用于电力业务。
本发明实施例还提供一种230MHz微基站的组网方法,该230MHz微基站的结构和功能如上所述,参见图4所示,该组网方法包括:
步骤401:将230MHz信号搬移到中频段,并将230MHz转换为中频信号。
步骤402:对中频信号进行采样,并分别将采样后的不同子带的中频信号搬移至零频率,确定初始基带信号。
步骤403:对初始基带信号进行滤波处理,确定最终的基带信号。
本发明实施例提供的一种230MHz微基站的组网方法,通过将230MHz信号转换为中频信号,进而转换为基带芯片可以处理的基带信号,从而实现230MHz微基站的组网,该组网方式简单,且适用于电力业务。
可选的,上述步骤402中,分别将采样后的不同子带的中频信号搬移至零频率,包括:分别将采样后的40个不同子带的中频信号搬移至零频率。由于230MHz频段中电力能源行业拥有40个授权频点,故本发明实施例中将40个不同子带的中频信号分别搬移至零频率。
同时,通过其中一个子带所对应的频点发送***广播帧,通过其他子带对应的频点发送数据帧。具体的,该***广播帧包括微基站***拥有的频点资源、正在使用的频点数、每个频点携带的终端数量、可使用的信道竞争方式中的一项或多项。其余39个频点作为数据传输频点,可以聚合使用,也可以离散使用。每一个终端根据广播帧的情况、携带电力业务的特性、信号的质量,选择合适的频点加入。
本发明实施例提供的一种230MHz微基站及其组网方法,通过加入中频处理电路,实现在230MHz频段下传统RF芯片与基带芯片的衔接工作,实现了230MHz微基站的设计。结合230MHz的频段特性,设计三级处理的中频处理电路,将离散的中频信号搬移至基带进行处理,从而实现中频信号与基带信号的转换,使得该230MHz微基站适用于电力业务。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (2)
1.一种230MHz微基站,其特征在于,包括:RF芯片、中频处理电路和基带芯片;
所述RF芯片用于将230MHz信号搬移到中频段,生成中频信号并将所述中频信号发送至中频处理电路;
所述中频处理电路用于对所述中频信号进行采样,将采样后的中频信号转换为基带信号,并将所述基带信号发送至基带芯片;以及
所述基带芯片用于对所述基带信号进行调制解调处理,
其中,所述中频处理电路包括:一级处理电路、二级处理电路和三级处理电路;
所述一级处理电路包括三个相互独立的第一数字控制振荡器,且三个第一数字控制振荡器用于对带宽进行分段处理,并降低采样率;
所述二级处理电路包括40个相互独立的第二数字控制振荡器,每个第二数字控制振荡器用于接收相对应的第一数字控制振荡器发送的中频信号,并将所述中频信号搬移至零频率;以及
所述三级处理电路包括积分梳状滤波器和40个相互独立的低通滤波器,且所述低通滤波器与所述第二数字控制振荡器一一对应,用于处理相对应的中频信号;
其中,所述230MHz微基站的组网方法包括:
将230MHz信号搬移到中频段,并将所述230MHz转换为中频信号;
对所述中频信号进行采样,并分别将采样后的40个不同子带的中频信号搬移至零频率,确定初始基带信号;
对所述初始基带信号进行滤波处理,确定最终的基带信号;以及
通过其中一个子带所对应的频点发送***广播帧,通过其他子带对应的频点发送数据帧;所述***广播帧包括微基站***拥有的频点资源、正在使用的频点数、每个频点携带的终端数量、可使用的信道竞争方式中的一项或多项。
2.根据权利要求1所述的微基站,其特征在于,所述第一数字控制振荡器还包括半带滤波器。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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